Potencial Discriminatório dos
N-
alcanos em Plantas Forrageiras Tropicais por Análises
Multivariadas
1Cristiano Côrtes2, Júlio César Damasceno3, Nelson Massaru Fukumoto2, Eduardo Shiguero Sakaguti3, Geraldo Tadeu dos Santos3, Claudete Regina Alcalde3
RESUMO -O potencial dos n-alcanos em discriminar frações ou espécies de gramíneas (Brachiaria brizantha Stapf. cv. Marandu, Cynodon dactylon Pers. cv. Coast-cross 1 e Panicum maximum Jacq. cv. Tanzânia 1) e leguminosas tropicais (Arachis pintoi Koprov & Gregory. cv. Amarillo e Glycine wightii Verdc. Soja Perene) foi avaliado neste estudo. As forrageiras foram amostradas na primavera, no verão e inverno, com quatro repetições por espécie. Utilizaram-se nas análises os n-alcanos C24 a C35, sendo o C32 e C34 padrões internos. As concentrações dos n-alcanos nas diferentes espécies e respectivas frações (lâminas foliares, haste porções superior e inferior e matéria morta, para gramíneas; folhas, caule porções superior e inferior e matéria morta para leguminosas) foram avaliadas mediante análises multivariadas. O potencial discriminatório dos n-alcanos foi determinado pela análise de variáveis canônicas. As espécies e frações foram divididas em grupos por meio da análise de agrupamento. Os alcanos com menor potencial discriminatório foram: C26, C29, C25, C27 e C28 (primavera), C26, C28, C27, C30 e C29 (verão) e C28, C26, C25, C29 e C27 (inverno). Nos períodos de primavera e inverno, a técnica de n-alcanos permitiu distinguir a lâmina foliar do coastcross
das hastes superior e inferior, bem como das gramíneas e leguminosas. Em pastagens exclusivas de Brachiaria brizantha, no período de verão,seria possível discriminar as frações de importância nutricional, lâmina foliar e haste superior, pela determinação dos n -alcanos. As análises multivariadas, as variáveis canônicas e a análise de agrupamento representam boas alternativas de cálculo para melhorar a aplicabilidade da técnica dos n-alcanos na discriminação das dietas de herbívoros.
Palavras-chave: análise de agrupamento, discriminação de dietas, indicadores, nutrição de ruminantes, variáveis canônicas
Discriminatory Potential of the
N
-alkanes in Tropical Forages by Multivariate Analysis
ABSTRACT - The discriminatory potential of n-alkanes in tropical grasses (Brachiaria brizantha Stapf. cv. Marandu, Cynodon dactylon
Pers. cv. Coast-cross 1 and Panicum maximum Jacq. cv. Tanzânia 1) and legumes (Arachis pintoi Koprov & Gregory. cv. Amarillo and Glycine wightii Verdc.) was evaluated. The forages were sampled in Spring, Summer and Winter, with four replications per species per season. The n -alkanes C24 to C35, using C32 and C34 as internal markers, were considered in the analyses. Concentrations of n-alkanes in these species and their respective fractions (leaf blade, top and bottom portions of the stem and dead matter for grasses; leaves, top and bottom of stem and dead matter for legumes) were evaluated by multivariate analysis. The discriminatory potential of n-alkanes was determined by the canonical variables analysis. The species and their respective fractions were divided into groups by cluster analysis. N-alkanes with the smallest potential discriminatory potential were: C26, C29, C25, C27 and C28 (spring), C26, C28, C27, C30 and C29 (summer) and C28, C26, C25, C29 and C27 (winter). The n-alkanes in the spring and winter samples allowed discrimination of Coast-cross leaf blade from the top and bottom stems portions of this grass and between grass and legumes. It was possible to discriminate fractions of nutritional importance of Brachiaria brizantha, leaf blade and higher portion of stem in the summer. The multivariate analysis, the canonical variables and the cluster analysis are good procedures to be used in n-alkanes studies for herbivores diets discriminating.
Key Words: canonical variables, cluster analysis, composition of diets, markers, ruminates nutrition
1Parte da Dissertação de Mestrado do primeiro autor apresentada à Universidade Estadual de Maringá (UEM). Pesquisa financiada pelo
Conselho Nacional de Desenvolvimento e Pesquisa (CNPq).
2Doutorandos em Zootecnia – Área de Concentração Produção Animal – Departamento de Zootecnia (DZO) - Universidade Estadual de
Maringá - PR (UEM). E.mail: [email protected]
3Professores do Departamento de Zootecnia (DZO) da Universidade Estadual de Maringá – PR (UEM). Avenida Colombo, 5790, CEP:
87020-900, Maringá Paraná – Brasil. E.mail: [email protected]
Introdução
A composição da forragem pode ser tão importante quanto a quantidade consumida (Chen et al., 1999), uma vez que altas ingestões de determinadas espécies ou frações de plantas, comparadas a outras, têm
ruminantes em pastejo. Porém, conhecer esses fatores constitui tarefa de difícil execução, sobre-tudo quando se trata de sistemas de produção em pastagens heterogêneas.
Os n-alcanos, hidrocarbonetos saturados pre-sentes naturalmente nas cutículas das plantas, vêm sendo utilizados como indicadores em experimentos com rumi-nantes em pastejo. Publicações demonstram que essa metodologia tem possibilitado estimações acuradas da ingestão e composição da dieta (Dove & Moore, 1995; Dove et al., 1996; Duncan et al., 1999; Lewis et al., 2003). O método dos n-alcanos também pode ser utilizado na estimação da composição botânica de pastagens e, conseqüentemente, da dieta dos animais a partir de procedimentos laboratoriais relativamente simples em amostras de fezes e de forragem. No entanto, é imprescindível que a forragem amostrada (dieta) seja representativa dos sítios pastejados pelos animais (Lee & Nolan, 2003)
Em se tratando de ruminantes em pastejo, as variações qualiquantitativas das dietas consumidas são excepcionalmente amplas, pois, além das plantas forrageiras estarem em constantes variações botâni-cas e nutritivas em função do seu crescimento, existe o fator da seletividade de pastejo. Portanto, estimar acuradamente os recursos alimentares disponíveis e participantes das dietas de ruminantes, como espécies e frações de plantas, é tarefa bastante complexa, porém, fundamental em estudos de nutrição animal (Dove, 1992). Além disso, a discriminação das espécies e frações de plantas disponíveis na pastagem pode gerar informações acerca do impacto do pastejo sobre a planta e orientar sistemas de pastejo sustentáveis.
Teoricamente, 12 n-alcanos (C25 a C36) poderiam ser utilizados para discriminar componentes dietéticos, porém nem todos contribuem às estimações (Newman et al., 1995). O contraste dos perfis de n-alcanos é fator prepon-derante para a correta discriminação de das plantas pastejadas, que para serem identificadas, devem apresen-tar perfil de n-alcanos (“impressão digital”) distintos (Dove & Mayes, 1991). Todavia, a acurácia com que as dietas podem ser estimadas depende da complexidade das pastagens e da diferença do perfil de n-alcanos das espécies participantes do estudo (Chen et al., 1999).
A técnica dos n-alcanos é eficiente para predizer a composição de dietas em situações de simulação, onde se conhece a dieta real dos animais (Dove & Mayes, 1996; Damasceno et al., 2001; Lewis et al., 2003). No entanto, quando a técnica é transferida para situações
de campo, problemas ainda são detectados nessas estimações. Portanto, é necessário experimentar mé-todos matemáticos que selecionem os alcanos a serem utilizados, objetivando minimizar o erro das estimativas. Matrizes matemáticas em equações simultâneas foram utilizadas por Newman et al. (1995), para estimar a composição da dieta a partir dos n-alcanos. Porém, estes autores destacaram alguns problemas nesta metodologia, como a arbitrariedade da escolha dos alcanos a serem utilizados nos cálculos.
As técnicas de análises multivariadas avaliam simultaneamente um conjunto de características, considerando-se as correlações existentes e permitindo que inferências sobre o conjunto de características sejam feitas em um nível de significância conhecido (Sakaguti, 1994). Desse modo, as análises multivariadas seriam de grande importância em expe-rimentos que envolvem elevado número de variáveis, como é o caso da técnica de n-alcanos, quando utilizada para discriminar componentes de dietas.
Nesse contexto, Dove et al. (1996) utilizaram um tipo de análise multivariada, método de variáveis canônicas, na discriminação de espécies e frações de plantas. O método de variáveis canônicas identifica as variáveis independentes com alta correlação e indica o descarte daquela que é comparativamente menos importante, apontada por apresentar estatística F inferior (Cruz & Regazzi, 1994). Portanto, os efeitos dos n-alcanos “redundantes” estarão representados por outros alcanos de maior importância. Neste pro-cedimento, o teste de hipótese (H0) avalia o poder discriminatório dos n-alcanos, de modo que a contri-buição de cada variável canônica é mensurada a partir da sua significância em explicar partes ou a totalidade do fenômeno referente à discriminação dos n-alcanos. Outro método estatístico interessante para se trabalhar com n-alcanos, é a análise de agrupamento, que consiste em reunir, por algum critério de classifi-cação, os n-alcanos em vários grupos, de forma que exista homogeneidade dentro do grupo e heterogeneidade entre grupos, o que permitiria melhor visualização do poder da técnica de n-alcanos em discriminar frações ou espécies de plantas. A princí-pio, plantas ou frações pertencentes a grupos distintos seriam potencialmente discriminadas pela técnica.
Material e Métodos
O experimento foi realizado no Laboratório de Nutrição Animal do Departamento de Zootecnia (DZO) da Universidade Estadual de Maringá – PR (UEM) e no Laboratório de Alimentos do Departamento de Química (DQI) da UEM.
Estudou-se o perfil de n-alcanos nas seguintes espécies forrageiras tropicais: Brachiaria brizantha
Stapf. cv. Marandu, Cynodon dactylon Pers. cv. Coastcross – 1 e Panicum maximum Jacq cv. Tanzânia, Arachis pintoi Koprov e Gregory cv. Amarillo e Glycine wightii Verdc. Soja Perene.
As colheitas foram realizadas em parcelas de 6 m2 do Campo Agrostológico da Fazenda Experi-mental de Iguatemi (FEI), pertencente à UEM. Nas gramíneas, realizou-se corte de rebaixamento, 35 dias antes das amostragens, com o objetivo de uniformizar as parcelas. Foram feitas amostragens destrutivas com auxílio de tesoura e quadrado de 0,25 m2 de área, com quatro repetições por parcela, uma vez por estação do ano: novembro (primavera de 2000), mar-ço (verão de 2001), e agosto (inverno de 2001). Admitiu-se que, na ocasião das amostragens, as plan-tas estavam em condição de pastejo, considerando-se a época do ano. As plantas de Brachiaria brizantha,
Cynodon dactylon, Panicum maximum, Arachis pintoi e Glycine wightii foram cortadas a 20, 10, 40, 5 e 5 cm acima do solo, respectivamente. Posterior-mente, foram separadas nas frações: lâminas foliares, haste porção superior (15 cm superior da planta), porção inferior (restante da haste) e material morto. Para o estudo das leguminosas, as plantas foram fracionadas em folíolo com pecíolo e caule, subfracionando-se o caule e a haste das gramíneas. O procedimento de separação das frações foi definido respeitando-se o comportamento de pastejo dos ani-mais e o valor nutritivo das frações das plantas.
As amostras foram congeladas e, após secagem em estufa de ventilação forçada a 55ºC, durante 72 horas, foram processadas em moinho com peneira de 1 mm.
Os n-alcanos das forragens foram analisados segundo a técnica Vulich et al. (1995) modificada, que se baseia no processo de saponificação direta das amostras. Foram pesados em balança analítica 1,5 g das amostras moídas, adicionando-se, a cada amostra, em frascos com tampa de rosca, um padrão interno diluído em 3 mL n-heptano (C7H16), 0,225 mg de
dotriacontane (C32H66), para aquelas corresponden-tes ao período de verão, e 0,3 mg de tetratriacontano (C34H70), para as dos demais períodos. Em seguida, foram acrescentados 14 mL de solução de hidróxido de potássio alcoólica 1,5M, incubando-se, então, as amostras em banho-maria a 90ºC sob agitação, durante 4,5 horas.
Depois da amostra resfriada à temperatura ambiente, foram adicionados 20 mL de n-heptano e 8 mL de água destilada, permanecendo a mistura a 60ºC sob agitação vigorosa, em banho-maria, durante 15 minu-tos. Após a decantação (aproximadamente 1 hora), o sobrenadante foi coletado com uma pipeta de Pasteur e transferido para tubos de ensaio, onde foi parcial-mente evaporado. Em seguida, o conteúdo restante no tubo de ensaio foi purificado em colunas de sílica-gel (70-230 mesh), suspensa em heptano, com volume de leito de 7 mL. Os hidrocarbonetos foram eluídos com 15 mL de heptano.
A mistura heptano mais n-alcanos foi recuperada em balões de 50 mL, sendo, então, evaporado todo o heptano, em temperatura ambiente, restando apenas os hidrocarbonetos sólidos, aderidos aos balões, que, posteriormente, foram redissolvidos em 3 mL de
n-heptano e coletados em frascos de 10 mL para injeção em cromatógrafo a gás.
Foi utilizado o aparelho de cromatografia gasosa FINNIGAN 9001, com detector de ionização de chama (FID) e coluna capilar OV-5 de 30 m x 0,32 mm com 0,25 µm de espessura de filme. O gás carreador foi o hidrogênio (H2) 4.5 FID, com velocidade linear de 50 cm/s. Os gases para chama foram nitrogênio, hidrogênio e ar sintético e apresentaram taxa de fluxo de 25, 45 e 220 mL/minuto, respectivamente. A tem-peratura inicial da coluna foi de 220ºC, mantida por 2 minutos, sendo acrescida em 5ºC por minuto até atingir 250ºC e, em seguida, em 4,5ºC por minuto até 277ºC, elevada em 4ºC por minuto até a temperatura final de 297ºC, mantendo-se nesta condição por 0,5 minuto. As temperaturas do injetor (INLET) e do detector (FID) foram 300 e 315ºC, respectivamente. A amostra injetada foi de 2,0 µL, manualmente, com microseringa de 10 µL.
para se conhecer o tempo de retenção dos seguintes alcanos: tetracosano (C24H50), hexacosano (C26H54), dotriacontano (C32H66) e tetratriacontano (C34H70). Posteriormente, foram convertidas as quantidades de
n-alcanos por referência aos padrões internos (C32H66) e C34H70 (0,3 e 0,225 mg/amostra, respec-tivamente), adicionados às amostras no início da aná-lise. Em seguida, os dados obtidos foram calculados para quilograma de matéria seca para as espécies forrageiras.
Para análise dos dados, foram adotados dois pro-cedimentos estatísticos de análise multivariada, efetuados pelo programa computacional Statistical Analysis System - SAS (SAS, 1992), possibilitando avaliar o poder discriminatório dos n-alcanos e agru-pando as diferentes frações e espécies das plantas estudadas (Dove et al., 1996; Chen et al., 1998; Dove & Mayes, 1999).
Os dados foram submetidos à análise de variáveis canônicas, utilizada para discriminar os n-alcanos, conforme Cruz & Regazzi (1994). A partir do teste de hipótese (H0), objetivou-se identificar o nível de significância de cada n-alcano e, conseqüentemente, seu descarte ou não. O poder discriminatório dos
n-alcanos é definido pelo coeficiente de ponderação, no qual variáveis com maiores magnitudes, em valo-res numéricos absolutos nas últimas variáveis canônicas, são consideradas de menor poder discriminatório. Isto porque o maior coeficiente de ponderação provém do não-descarte de caracter, por este ter sido previamente descartado. Neste estudo, optou-se pelo descarte da décima até a quarta variável canônica, a fim de se reduzir o número de caracteres de dez para cinco.
Para o estabelecimento dos grupos, utilizou-se a análise de agrupamento, definindo os grupos pela distância generalizada de Mahalanobis, empregan-do-se o método de otimização de Tocher, em que a média das medidas de dissimilaridade, dentro de cada grupo, deve ser menor que as distâncias médias entre quaisquer grupos (Cruz & Regazzi, 1994). Esse método requer a obtenção da matriz de dissimilaridade, sobre a qual é identificado o par de alcanos mais semelhante. Estes alcanos formarão o grupo inicial, avaliando-se, a partir daí, a possibilidade de inclusão de novos alcanos.
As distâncias médias em miligramas de n-alcanos, na formação dos grupos, foram estabelecidas confor-me recoconfor-mendado por Cruz & Regazzi (1994).
Resultados e Discussão
O poder discriminatório dos n-alcanos quanto à significância de cada variável canônica é demonstra-do, para os três períodos, na Tabela 1.
Verificou-se no teste de hipótese (H0), para o período de primavera, que, das dez variáveis canônicas, as oito primeiras são significativas (P<0,05), sendo suficientes para explicar 99,49% do fenômeno. Para o período de verão, as cinco primeiras foram significativas (P<0,05) e explicam 97% do fenômeno, enquanto, para o período de inverno, as seis primeiras variáveis canônicas foram significativas (P<0,05) e explicam 99,26% do fenômeno ocorrido.
No entanto, muitas vezes opta-se por explicar menor porcentagem do fenômeno, pois, desse modo, possibilita-se descartar maior número de variáveis com baixo poder de inferência, por serem redundan-tes, ou seja, outras variáveis caracterizam o seu efeito. Neste contexto, Cruz & Regazzi (1994) desta-caram que, na análise multivariada, a escolha do método mais adequado tem sido determinada pela precisão que o pesquisador deseja, pela facilidade da análise e pela forma como os dados foram obtidos. Procedeu-se, portanto, ao descarte da décima até a quarta variável canônica, com o objetivo de limitar em cinco o número de caracteres.
Os coeficientes de ponderação das dez variáveis canônicas obtidas, para os períodos de primavera, verão e inverno, respectivamente, são apresentados nas Tabelas 2, 3 e 4.
Para o período de primavera (Tabela 2), conside-rando-se a décima variável canônica até a quarta, os alcanos com maiores coeficientes de ponderação foram C26, C29, C25, C27, e C28. Portanto, são os
n-alcanos de menor poder discriminatório e acarreta-riam maior erro a cálculos de estimativas da compo-sição botânica de dietas de herbívoros.
Considerando-se a décima variável canônica até a quarta, para o período de verão (Tabela 3), os alcanos C26, C28, C27, C30 e C29 apresentaram maiores coeficientes de ponderação e, portanto, são os menos adequados para estimativas.
Observou-se que os n-alcanos com menor poder para distinguir componentes de dietas variaram entre as estações. No entanto, os alcanos C26, C27,C28 e C29 apareceram nas três estações como n-alcanos de baixo poder discriminatório, porém, não na mesma ordem de importância. Neste contexto, Oliveira & Salatino (2000) afirmam que as condições ambientais interferem severamente na produção das ceras cuticulares, o que pode explicar as variações ocorri-das nas concentrações dos n-alcanos entre as
esta-ções, causando diferenças na ordem de n-alcanos com menor poder discriminatório.
Para cada período de avaliação, foram estabele-cidos grupos, segundo Cruz & Regazzi (1994), de-monstrados nas Tabelas 5, 6 e 7. Admite-se que seria possível discriminar frações e espécies de plantas com acurácia somente se estas pertencerem a grupos distintos, em decorrência da maior magnitude dos valores médios das distâncias. Porém, provavelmente não seria possível discriminação intragrupos, pois os dados das distâncias são de menor magnitude, sujei-tando as estimações de identificação das frações estudadas a maiores erros.
Os resultados da análise de agrupamento com as distâncias médias intragrupo, os grupos e os compo-nentes dentro dos grupos, obtidos pelo método de agrupamento de Tocher, para os três períodos estuda-dos, encontram-se na Tabela 8.
Nos períodos de primavera e inverno, a possibili-dade de discriminação entre as espécies e frações das espécies foi muito limitada. Para ambas as estações, apenas dois grupos foram formados, colo-cando-se a maior parte absoluta das frações e espé-cies no mesmo grupo. Apenas a fração lâmina foliar da espécie C. dactylon foi discriminada em um grupo único, para os dois períodos, indicando que seria possível discriminar em uma dieta hipotética, apenas a fração lamina foliar da espécie C. dactylon
de todas as outras frações e espécies de plantas, nos períodos de primavera e inverno.
No período de verão, formaram-se seis grupos. O primeiro grupo foi formado por frações das cinco plantas estudadas, a saber: todas as frações da espé-cie G. Wightii exceto a fração matéria morta; todas as frações de P. maximun; frações lâmina foliar, haste superior e material morto da espécie C. dactylon; frações caule superior e inferior da espécie A. pintoi; e fração haste inferior da espécie B. brizantha.
Portanto, o primeiro grupo apresentou 13 componen-tes, que não poderiam ser discriminados em dietas, pela técnica de n-alcanos.
Os efeitos de espécies, frações e idade de plantas quanto à concentração de n-alcanos foram estudados por Dove et al. (1996), utilizando análise multivariada. Neste estudo, os autores encontraram grande simila-ridade no padrão de alcanos entre as frações de plantas dentro de espécie ou na mesma fração em diferentes espécies, semelhantemente ao observado neste trabalho.
VC1 Proporção Cumulativo2 P>F VC Proportion Cumulative P>F
Primavera(Spring)
1 0,4513 0,4513 <0,0001 2 0,3015 0,7528 <0,0001 3 0,1480 0,9008 <0,0001 4 0,0605 0,9613 <0,0001 5 0,0175 0,9788 <0,0001 6 0,0111 0,9898 <0,0001
7 0,0050 0,9949 0,0015
8 0,0037 0,9986 0,0440
9 0,0010 0,9996 0,5512
10 0,0004 1,0000 0,6739
Verão (Summer)
1 0,6842 0,6842 <0,0001 2 0,1359 0,8201 <0,0001 3 0,0674 0,8876 <0,0001 4 0,0515 0,9391 <0,0001 5 0,0309 0,9700 <0,0001
6 0,0155 0,9855 0,0698
7 0,0100 0,9955 0,6725
8 0,0031 0,9986 0,9974
9 0,0009 0,9995 0,9998
10 0,0005 1,0000 0,9964
Inverno (Winter)
1 0,4871 0,4871 <0,0001 2 0,2639 0,7510 <0,0001 3 0,1267 0,8777 <0,0001 4 0,0727 0,9504 <0,0001 5 0,0338 0,9842 <0,0001
6 0,0085 0,9926 0,0001
7 0,0048 0,9975 0,0808
8 0,0015 0,9989 0,7990
9 0,0007 0,9996 0,9185
10 0,0004 1,0000 0,8465
Tabela 1 - Teste de hipótese (H0) para os três períodos de avaliação
Table 1 - Hypothesis test (H0), for the three evaluation periods
*P<0,05.
1Variável canônica (canonical variable).
2Contribuição das variáveis canônicas em explicar as variações
de concentração de alcanos entre espécies e frações das plantas.
2Canonical variables that accounted for the variations in alkanes
Variável Can1 Can2 Can3 Can4 Can5 Can6 Can7 Can8 Can9 Can10 Variable
C24 -0,2211 0,3275 0,6955 0,6391 -0,1095 -0,0632 0,2589 -0,0158 0,2123 -2,0471 C25 -0,1108 -4,0355 -0,3390 0,6537 0,0928 -1,9222 -1,6006 -1,2665 1,0901 1,2812 C26 -0,0768 2,4437 1,1778 0,4974 1,1937 1,5927 1,2672 0,0488 -3,3847 2,3968 C27 1,5661 7,9494 1,9766 -2,1819 -1,9668 -0,5765 -0,3119 -0,6021 0,9321 -0,4334 C28 3,2024 -8,1155 -7,9232 -1,1071 1,4550 1,3297 1,4237 -0,0694 3,3466 -2,1573 C29 -0,6035 -1,7456 -0,6936 1,3767 1,8454 -0,2617 0,1867 1,4357 -1,0222 0,0177 C30 -4,6959 3,3156 5,4701 1,2321 -1,1714 0,0146 -1,1977 0,8171 -0,9451 0,8394 C31 0,5715 -0,3656 -0,3374 -0,1870 -1,1756 -0,3550 1,1022 -0,6760 0,3017 0,0377 C33 -0,6635 -0,0705 1,0350 -1,0192 0,5934 -0,1179 -0,3366 0,4177 -0,2977 -0,1226 C35 1,7960 0,0775 -0,2934 0,6271 -0,1819 0,2274 -0,0446 -0,1465 0,2083 0,0245
Tabela 2 - Coeficientes de ponderação e importância dos n-alcanos na variável canônica, para o período de primavera
Table 2 - Weighed coefficients and the importance of n-alkanes in the canonical variable, for Spring period
Variável Can1 Can2 Can3 Can4 Can5 Can6 Can7 Can8 Can9 Can10 Variable
C24 -0,3203 0,5656 0,0900 0,2802 -0,2734 0,8868 2,5694 0,8015 0,1017 0,3814 C25 -0,4756 -0,0753 -0,4330 -0,0420 -0,5255 1,2539 4,2796 0,4170 1,4277 2,7124 C26 1,1854 -0,2313 2,3301 1,0005 1,0610 2,3561 0,9372 0,3727 0,0055 4,7345 C27 1,9711 -0,2483 -0,9985 0,2473 -2,0357 4,3280 5,5491 1,5852 0,3608 0,9075 C28 0,1372 -2,4943 2,6070 -1,3221 1,5050 2,3917 0,5273 1,6314 2,9665 0,7272 C29 -1,8333 5,0428 -3,8193 -2,2140 0,3203 1,8792 2,5819 1,2596 0,2084 0,1293 C30 -1,2847 -2,3954 -0,2414 2,9622 -1,4809 1,6484 0,1543 1,3306 1,0306 0,4916 C31 0,0208 0,2752 0,4248 0,4112 1,6610 0,0926 0,2822 0,3542 0,2985 0,2901 C33 1,3595 -0,8100 -1,0235 -0,1633 -0,3782 0,1478 0,0120 0,1270 0,0324 0,1838 C35 0,5387 0,8357 1,9451 -0,2803 -0,0207 0,4968 0,0948 0,0457 0,1692 0,2579
Tabela 3 - Coeficientes de ponderação e importância dos n-alcanos na variável canônica, para o período de verão
Table 3 - Weighed coefficients and the importance of n-alkanes in the canonical variable, for Summer period
Variável Can1 Can2 Can3 Can4 Can5 Can6 Can7 Can8 Can9 Can10 Variable
C24 0,5929 -0,3178 0,8302 0,0759 0,3889 0,5326 -0,0843 -1,1286 1,6082 1,4284 C25 0,2680 -1,6232 0,5243 1,0014 1,2326 -0,0961 1,3329 1,7610 0,8545 -1,7845 C26 -0,1018 0,9129 -0,4863 -1,4753 -1,0895 -0,3408 -1,2563 -2,4310 -2,3849 -1,9995 C27 -1,3535 5,3134 -2,0847 -2,4879 -0,6918 2,3439 0,6660 0,8364 2,3542 0,6698 C28 0,6238 -0,5272 1,8206 1,7988 -3,9261 -6,6892 -0,3649 1,2223 -2,3602 2,5665 C29 1,5492 -3,0358 -0,1720 3,7380 0,9952 -0,3148 -0,0805 -0,4159 -0,9352 -0,4230 C30 -1,6432 -2,1431 -0,7526 -2,1629 3,1876 4,8968 0,8328 -0,3703 0,8630 -0,4418 C31 -1,3069 2,2322 0,6842 -0,5324 0,5706 -0,2090 -0,1664 0,0592 -0,0655 0,0735 C33 0,9355 -2,0574 0,1952 1,0920 -1,4098 0,6432 0,1463 0,0987 0,1524 -0,0899 C35 0,9949 1,6310 0,1402 -0,8107 0,5589 -0,3944 -0,0265 -0,0324 0,0800 0,1000
Tabela 4 - Coeficientes de ponderação e importância dos n-alcanos na variável canônica, para o período de inverno
O segundo grupo do período de verão foi formado pela espécie B. brizantha, frações haste superior e material morto e pela espécie C. dactylon, fração haste inferior. O terceiro grupo continha apenas a fração folha da espécie A. pintoi; o quarto, a fração material morto da espécie A.pintoi; o quinto, apenas a fração B. brizantha lâmina foliar; e o sexto, a fração material morto da espécie G. wightii. Conside-rando-se os diferentes agrupamentos obtidos, seria possível associar algumas frações e espécies de plan-tas, que poderiam ser discriminadas quando presen-tes, ao mesmo tempo, em dietas de herbívoros.
Admitindo-se uma pastagem pura de B. brizantha
no período de verão, não seria possível distinguir as frações haste superior e material morto, uma vez que participam do mesmo grupo. Porém, seria possível a discriminação entre as frações lâmina foliar, haste superior e haste inferior, o que representaria avanços nos estudos de nutrição de ruminantes, pois permitiria estimações acuradas da quantidade e qualidade dos componentes da forragem que está sendo ingerida, possibilitando avaliar o status nutricional dos animais e o impacto do processo de pastejo sobre a planta e suas respectivas frações.
As diferenças nos perfis de n-alcanos podem ser utilizadas para se estimar a proporção de leguminosas na dieta (Dove, 1992; Lewis et al., 2003). Animais em pastagens têm preferência em ingerir a fração folha
das plantas, por ser nutricionalmente superior ao restante da planta forrageira. Neste contexto, com base nos dados obtidos neste trabalho, para o período de verão, seria possível discriminar os componentes de uma dieta de pastagens consorciadas, gramínea-leguminosa, utilizando a espécie B. brizantha associ-ada à espécie A. pintoi ou à espécie G. wightii, pois as frações mais nutritivas destas plantas, lâmina foliar (gramínea) e folha (leguminosa) apresentam-se agru-padas distintamente. A fração haste/caule superior, freqüentemente ingerida conforme a disponibilidade de forragem, também poderia ser discriminada no período de verão.
Percebe-se, no período de verão, que a fração material morto das duas espécies de leguminosas estu-dadas ficou em grupos diferentes aos das outras fra-ções, o que é relevante, pois admite-se que a fração material morto advém das outras frações da planta, principalmente folhas, sugerindo, portanto, a possibili-dade de alguma transformação bioquímica no padrão de n-alcanos, quando a fração da planta morre. Pode-se também atribuir este fato à ausência de predomínio de alguma fração da planta, formando, assim, uma mistura de frações com um perfil de
n-alcanos totalmente distinto. Dove (1992) relatou que as concentrações de alcanos no material morto podem diferir daquelas encontradas na planta verde da mesma espécie, confirmando as observações deste estudo.
Grupo (Group) 1 2
1 0 550,1026
2 550,1026 0
Tabela 5 - Matriz de distâncias intergrupos1, para o período de primavera
Table 5 - Distances between cluster matrix, for Spring period
1mg/kg MS (mg/kg DM).
Grupo (Group) 1 2 3 4 5 6
1 0 46,4181 35,4485 47,4483 10,2868 41,1723
2 46,4181 0 50,7607 52,9807 45,5486 101,8768
3 35,4485 50,7607 0 52,0237 68,1905 97,5121
4 47,4483 52,9807 52,0237 0 120,3817 75,3360
5 10,2868 45,5486 68,1905 120,3817 0 209,5263
6 41,1723 101,8768 97,5121 75,3360 209,5263 0
Tabela 6 - Matriz de distâncias intergrupos1, para o período de verão
Table 6 - Distances between cluster matrix, for Summer period
1mg/kg MS (mg/kg DM).
Grupo (Group) 1 2
1 0 199,9475
2 199,9475 0
Tabela 7 - Matriz de distâncias intergrupos1, para o
período de inverno
Table 7 - Distances between cluster matrix, for Winter period
Conclusões
Os alcanos com menor potencial discriminatório, para as espécies e frações estudadas, foram C26, C29, C25, C27 e C28, para a primavera, C26, C28, C27, C30 e C29, para o verão e C28, C26, C25, C29 e C27, para o inverno.
Para a primavera e o inverno, a técnica de
n-alcanos permitiu distinguir a fração lâmina foliar da espécie C. dactylon cv. Coast-cross–1 das frações haste superior e inferior, bem como das gramíneas (Brachiaria brizantha Stapf. cv. Marandu e Panicum maximum Jacq cv. Tanzânia) e leguminosas (Arachis pintoi Koprov e Gregory cv. Amarillo e Glycine wightii Verdc. Soja Perene).
Para o verão, seria possível discriminar os com-ponentes de uma dieta proveniente de pastagem consorciada, de B. brizantha com A. pintoi ou
G. wightii, pois as frações revelaram agrupamentos distintos de n-alcanos.
As análises multivariadas, especificamente variá-veis canônicas e análise de agrupamento, represen-tam alternativas de cálculo para a melhor aplicabilidade da técnica dos n-alcanos na discriminação das dietas de herbívoros.
Literatura Citada
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Grupo Fraçãob Distância
Group Fraction intragrupo
Within cluster distance Primavera (Spring)
1 Ap2 Ap3 Gw3 Bb4 Gw2 Gw1 Pm1 Ap1 Cd2 Bb3 Bb2 Gw4 Ap4 Bb1 49,6255
2 Cd1 0
Verão (Summer)
1 Gw2 Gw3 Pm3 Pm2 Pm4 Gw1 Pm1 Bb3 Cd1 Cd4 Ap2 Ap3 Cd2 22,6088
2 Bb2 Bb4 Cd3 23,2475
3 Ap1 0
4 Ap4 0
5 Bb1 0
6 Gw4 0
Inverno (Winter)
1 Gw2 Gw3 Pm1 Pm4 Cd3 Pm2 Ap4 Ap2Gw4 Cd2 Gw1 Cd1 Ap1 Bb4 Bb2 Gw5 Bb1 45,9478
2 Cd1 0
Tabela 8 - Resultados da análise de agrupamento, demonstrando as distâncias médias intragrupos, os grupos e os componentes dentro dos grupos, pelo método de agrupamento de Tochera (períodos primavera, verão e inverno)
Table 8 - Cluster analysis results within cluster distances, groups and components within cluster by Tocher method (periods of spring, summer and winter)
amg/kg MS (mg/kg DM).
bAp = Arachis pintoi, Bb = Brachiaria brizantha, Cd = Cynodon dactylon, Gw = Glycine wightii, Pm = Panicum maximum. 1Folha para as leguminosas (leaf for the legumes) e lâmina foliar para as gramíneas (leaf blade for the grasses).
2Caule superior ou haste superior (stem higher portion). 3Caule inferior ou haste inferior(stem lower portion). 4Material morto (dead matter).
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Recebido em: 31/08/04
